EP3693226B1 - Verfahren zum ummanteln von langestrecktem gut insbesondere leitungen und kabelstrang - Google Patents

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EP3693226B1
EP3693226B1 EP20156131.3A EP20156131A EP3693226B1 EP 3693226 B1 EP3693226 B1 EP 3693226B1 EP 20156131 A EP20156131 A EP 20156131A EP 3693226 B1 EP3693226 B1 EP 3693226B1
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EP
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shrink film
cable
acrylate
shrink
meth
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Kerstin KLINGEBERG
Heike Simonis
Lars Guldbrandsen
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Tesa SE
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Tesa SE
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Definitions

  • the invention relates to an adhesive tape and a method for sheathing elongated material, in particular cable harnesses.
  • Adhesive tapes have been used in industry to manufacture cable harnesses.
  • Adhesive tapes are used to bundle a large number of electrical cables prior to installation or after assembly, for example, to reduce the space required by the cable bundle by bandaging and to provide additional protective functions such as protection against mechanical and/or thermal stress.
  • Common forms of adhesive tapes include film or textile backings, which are usually coated on one side with pressure-sensitive adhesives.
  • Adhesive tapes for wrapping elongated goods are, for example, EP 1 848 006 A2 , the DE 10 2013 213 726 A1 , and the EP 2 497 805 A1 known.
  • a cable plan corresponds to the actual spatial arrangement of the individual cable harnesses in the cable harness, i.e., which cable harness is bent at which point and at what angle, the locations of branches or terminations, and the connectors used at the ends of the cable harnesses.
  • injection-molded parts are usually subsequently attached to the adhesive-wrapped wiring harness.
  • these injection-molded parts have the disadvantage of requiring additional material and assembly costs.
  • a method for wrapping elongated items such as, in particular, wires or cable harnesses, is disclosed.
  • the method comprises wrapping the elongated item with an adhesive tape having a curable adhesive applied thereto in a helical or axial direction.
  • the adhesive applied to the adhesive tape is cured by applying radiant energy such as heat.
  • a temperature of 175°C is used for thermal curing.
  • a disadvantage of this process is the high curing temperature, which is impractical for the assembly of cable harnesses during the manufacturing process, for example, in the automotive industry, especially because the cable insulation, which is often made of PVC, can be damaged. Consequently, cable layouts have traditionally been installed in prefabricated injection molds. This is associated with high manufacturing costs.
  • tapes that stiffen at a maximum of 130°C, preferably at a maximum of 120°C, and more preferably between 60°C and 100°C are desirable, so that the wrapping of adhesive tapes can be integrated into the manufacturing process of cable harnesses or cable plans.
  • the adhesive tapes must meet the required dimensional stability requirements after curing. On the other hand, the adhesives must not cure during storage, as otherwise they are no longer usable. Finally, curing should take place within the cycle time of the manufacturing process (approx. 6 minutes).
  • a corresponding process for a polycarbodiimide film is known from JP H 216253 A known
  • the object of the present invention is to provide a method for sheathing elongated material and a product obtainable by the method.
  • a method for sheathing elongated goods such as cables or cable harnesses, is proposed according to claim 1, wherein a stretched shrink film is guided in a helical line around the elongated goods or the elongated goods are wound in an axial direction.
  • the elongated product is wrapped in the stretched shrink film in the desired direction, the elongated product is arranged together with the enveloping shrink film in the desired arrangement, in particular in the cable harness plan, the elongated product is held in this arrangement, and the shrink film is caused to shrink by the supply of thermal energy at a temperature of up to 130°C.
  • the shrinking temperature is preferably between 100°C and 120°C.
  • the elongated item is a cable harness comprising a bundle of several cables, such as 3 to 1000 cables, preferably 10 to 500 cables, in particular between 50 and 300 cables.
  • a shrink film with a longitudinal shrinkage of 30% to 75%, preferably 50% to 70% is used.
  • Shrinkage in the transverse direction plays only a minor role.
  • the shrinkage ratio (longitudinal/transverse) is therefore preferably between 80:20 and 50:50.
  • a shrink film with a shrinkage force of 1.1 N to 1.8 N is used.
  • the shrink film can be a single-layer or multi-layer film.
  • the shrink film has a tensile strength of 30 N/mm 2 to 1500 N/mm 2 , preferably 100 N/mm 2 to 500 N/mm 2 in the longitudinal direction.
  • the tensile strength is determined according to DIN-EN-ISO 527-3/2/300.
  • the shrink film is first oriented at least longitudinally, preferably at a temperature of 10°C to 60°C below the melting point of the shrink film, before it envelops the elongated product. It is further preferred that the shrink films are oriented at least longitudinally at a stretch ratio of 1:1.5 to 1:10.
  • Shrink films are polymer films that shrink in one or both directions when heat is applied. They are widely used Widely used as packaging and wrapping materials for both large and small products (e.g. industrial pallets, bottles, magazines, etc.), with thicker films generally being used for larger items and thinner films for smaller items.
  • the shrink film comprises a polymer selected from oriented polystyrene (OPS films) or polylactic acid (PLA films).
  • OPS films oriented polystyrene
  • PLA films polylactic acid
  • Non-inventive embodiments are polyvinyl chloride (PVC films), polyethylene (PE films), such as low-density polyethylene (LDPE) as described in DE 60 304 353 T2 described herein, to which reference is made, or medium-density polyethylene (MDPE), ethylene copolymers, in particular ethylene- ⁇ -olefin copolymers, polyesters such as polyethylene terephthalate (PET films).
  • the shrink films preferably have a thickness of 20 ⁇ m to 100 ⁇ m, more preferably 30 ⁇ m to 60 ⁇ m.
  • a suitable polylactic acid shrink film is available, for example, under the trade name Nativia ® NTSS from Taghleef Industries, United Arab Emirates.
  • the shrink film additionally comprises a pressure-sensitive adhesive so that the tape is fixed to the elongated product after wrapping and before shrinking.
  • a pressure-sensitive adhesive is a compound that allows for a permanent bond to almost any substrate even under relatively light pressure and can be removed from the substrate after use, leaving essentially no residue.
  • a PSA is permanently tacky at room temperature, meaning it has a sufficiently low viscosity and high tackiness, allowing it to wet the surface of the substrate even under light pressure.
  • the bondability of an adhesive is based on its adhesive properties, and its removability on its cohesive properties.
  • a structural adhesive (construction adhesive, assembly adhesive) is used as the pressure-sensitive adhesive (see Römpp, Georg Thieme Verlag, document ID RD-19-04489, last updated: September 2012).
  • structural adhesives are adhesives that form adhesive bonds that can maintain a specified strength in a structure for a specified, extended period of time (according to the ASTM definition: "bonding agents used for transferring required loads between adherends exposed to service environments typical for the structure involved” ). They are therefore adhesives for bonds subject to high chemical and physical stresses, which, when cured, contribute to the strengthening of the bonded substrates and are used to manufacture structures made of metals, ceramics, concrete, wood, or reinforced plastics.
  • the structural adhesives are based primarily on reactive adhesives (phenolic resins, epoxy resins, polyimides, polyurethanes and others).
  • Pressure-sensitive adhesives are known, as described in the published European patent applications EP 2 520 627 A1 , EP 2 522 705 A1 , EP 2 520 628 A1 , EP 2 695 926 A1 , EP 2 520 629 A1 and EP 3 433 330 A1 described, to which reference is made here in this regard.
  • the pressure-sensitive adhesive is in the form of a dried polymer dispersion, the polymer being composed of: 5 to 25% by weight, preferably 10 to 22% by weight of ethylene, 30 to 69% by weight, preferably 40 to 60% by weight of alkyl acrylate esters with C 4 - to C 12 -alkyl radicals, 20 to 55% by weight, preferably 28 to 38% by weight of vinyl acetate, 0 to 10% by weight of other ethylenically unsaturated compounds and the pressure-sensitive adhesive contains between 15 and 100 parts by weight of a tackifier (based on the mass of the dried polymer dispersion), as in EP 2 520 627 A1
  • the alkyl acrylate ester is preferably n-butyl acrylate and/or 2-ethylhexyl acrylate.
  • alkyl (meth)acrylates preferably C 1 to C 20 alkyl (meth)acrylates, with the exception of the monomers forming the alkyl acrylate esters with C 4 to C 12 alkyl radicals.
  • aromatic vinyl monomers such as styrene, ⁇ -methylstyrene and vinyltoluene, C 1 - to C 10 -hydroxyalkyl (meth)acrylates such as in particular hydroxyethyl or hydroxypropyl (meth)acrylate, vinyl esters of carboxylic acids containing up to 20 carbon atoms such as vinyl laurate, vinyl ethers of alcohols containing up to 10 carbon atoms such as vinyl methyl ether or vinyl isobutyl ether, vinyl halides such as vinyl chloride or vinylidene dichloride, acid amides such as acrylamide or methacrylamide and unsaturated hydrocarbons having 3 to 8 carbon atoms such as propene, butadiene, isoprene, 1-hexene or 1-octene or mixtures thereof.
  • C 1 - to C 10 -hydroxyalkyl (meth)acrylates such as in particular hydroxyethyl or hydroxypropyl (meth)acrylate
  • a di- or polyfunctional monomer can advantageously be added to the polymer as a monomer, preferably in an amount of 0 to 2% by weight and particularly preferably in an amount of 0 to 1% by weight.
  • polyfunctional ethylenically unsaturated monomers (e) are divinylbenzene, alkyl diacrylates such as 1,2-ethylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,8-octanediol diacrylate, or 1,12-dodecanediol diacrylate, triacrylates such as trimethylolpropane triacrylate, and tetraacrylates such as pentaerythritol tetraacrylate.
  • the polymer dispersion is produced by emulsion polymerization of the above-mentioned components. Detailed descriptions of the starting materials and the production processes can be found in EP 0 017 986 B1 as well as EP 0 185 356 B1 .
  • the pressure-sensitive adhesive is in the form of a dried polymer dispersion, wherein the polymer is composed of: (a) 90 to 99% by weight of n-butyl acrylate and/or 2-ethylhexyl acrylate, preferably 2-ethylhexyl acrylate, (b) 0 to 10% by weight of an ethylenically unsaturated monomer having an acid or acid anhydride function, (c) 10 to 1% by weight of one or more ethylenically unsaturated monofunctional monomers different from (a) and (b), such as acrylonitrile and/or methacrylonitrile, (d) 0 to 1% by weight of a di- or polyfunctional monomer and the pressure-sensitive adhesive contains between 15 and 100 parts by weight of a tackifier (based on the mass of the dried polymer dispersion), as in EP 2 522 705 A1
  • a particularly preferred embodiment of the invention thus comprises a mixture of 2-Ethylhexyl
  • Advantageous monomers (b) include, for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, and/or maleic anhydride.
  • Acrylic acid or methacrylic acid are preferred, optionally a mixture of both.
  • polyfunctional ethylenically unsaturated monomers (d) are divinylbenzene, alkyl diacrylates such as 1,2-ethylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,8-octanediol diacrylate, or 1,12-dodecanediol diacrylate, triacrylates such as trimethylolpropane triacrylate, and tetraacrylates such as pentaerythritol tetraacrylate.
  • the polymer dispersion is prepared by the emulsion polymerization process of the components mentioned. Descriptions of this process are given, for example, in EP 1 378 527 B1 described.
  • the pressure-sensitive adhesive is in the form of a dried polymer dispersion, wherein the polymer is composed of: (a) 40 to 90% by weight of n-butyl acrylate and/or 2-ethylhexyl acrylate, preferably (b) 2-ethylhexyl acrylate, 0 to 10% by weight of an ethylenically unsaturated monomer having an acid or acid anhydride function, (c) 60 to 10% by weight of one or more ethylenically unsaturated monofunctional monomers different from (a) and (b), (d) 0 to 1% by weight of a di- or polyfunctional monomer and the pressure-sensitive adhesive contains between 15 and 100 parts by weight of a tackifier (based on the mass of the dried polymer dispersion), as in EP 2 520 628 A1 described.
  • a tackifier based on the mass of the dried polymer dispersion
  • Advantageous monomers (b) include, for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid and/or maleic anhydride. Preference is given to acrylic acid or methacrylic acid, optionally a mixture of both.
  • Monomers (c) include alkyl (meth)acrylates, preferably C 1 - to C 20 -alkyl (meth)acrylates with the exception of the monomers forming (a), aromatic vinyl monomers such as styrene, ⁇ -methylstyrene and vinyltoluene, C 1 - to C 10 -hydroxyalkyl (meth)acrylates such as in particular hydroxyethyl or hydroxypropyl (meth)acrylate, vinyl esters of carboxylic acids containing up to 20 carbon atoms such as vinyl acetate or vinyl laurate, vinyl ethers of up to Alcohols containing 10 carbon atoms, such as vinyl methyl ether or vinyl isobutyl ether; vinyl halides, such as vinyl chloride or vinylidene dichloride; acid amides, such as acrylamide or methacrylamide; and unsaturated hydrocarbons having 2 to 8 carbon atoms, such as ethylene, propene, butadiene, isoprene,
  • Ethyl acrylate is particularly preferred.
  • polyfunctional ethylenically unsaturated monomers (d) are divinylbenzene, alkyl diacrylates, such as 1,2-ethylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,8-octanediol diacrylate, or 1,12-dodecanediol diacrylate; triacrylates, such as trimethylolpropane triacrylate; and tetraacrylates, such as pentaerythritol tetraacrylate.
  • the polymer dispersion is prepared by the emulsion polymerization process of the aforementioned components. Descriptions of this procedure are given, for example, in the EP 1 378 527 B1 described.
  • the pressure-sensitive adhesive is in the form of a dried and electron beam (EBC) crosslinked polymeric acrylate dispersion, in particular an aqueous acrylate dispersion, preferably having a gel value of greater than or equal to 40%, determined by Soxhlet extraction, wherein the polymeric acrylate dispersion comprises polymers composed of (a) monomeric acrylates and optionally (b) ethylenically unsaturated comonomers which are not acrylates, wherein the pressure-sensitive adhesive contains between 15 and 100 parts by weight of a tackifier (based on the mass of the dried polymeric dispersion), as in EP 2 695 926 A1 described.
  • EBC dried and electron beam
  • the pressure-sensitive adhesive has a shear viscosity at a temperature of 25°C during coating from dispersion of 200 to 100,000 Pa s at a shear rate of 10 -2 s -1 and 0.1 to 10 Pa s at a shear rate of 100 s -1 .
  • the pressure-sensitive adhesive preferably consists of an aqueous acrylate dispersion, i.e. a polyacrylic acid ester finely dispersed in water with pressure-sensitive adhesive properties as described, for example, in the Handbook of Pressure Sensitive Technology by D. Satas.
  • Acrylic pressure-sensitive adhesives are typically radically polymerized Copolymers of acrylic acid alkyl esters or methacrylic acid alkyl esters of C 1 to C 20 alcohols such as methyl acrylate, ethyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, t-butyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, n-octyl (meth)acrylate, iso-octyl (meth)acrylate, n-decyl (meth)acrylate, n-dodecyl (meth)acrylate, tetradecyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, oleyl (meth)acrylate, palmityl (meth)acrylate and stearyl (meth)acrylate in addition to other (meth)acrylic acid esters such as isoborny
  • esters of ethylenically unsaturated di- and tricarboxylic acids and anhydrides such as ethyl maleate, dimethyl fumarate, and ethyl methyl itaconate.
  • vinylaromatic monomers such as styrene, vinyltoluene, methylstyrene, n-butylstyrene, and decylstyrene, as described in the EP 2 520 629 A1 described.
  • the pressure-sensitive adhesive is in the form of a dried polymer dispersion, wherein the polymer is composed of: (a) 95.0 to 100.0 wt.% n-butyl acrylate and/or 2-ethylhexyl acrylate and (b) 0.0 to 5.0 wt.% of an ethylenically unsaturated monomer having an acid or acid anhydride function, as in the EP 2 433 330 A1
  • the polymer preferably consists of 95.0 to 99.5% by weight of n-butyl acrylate and/or 2-ethylhexyl acrylate and 0.5 to 5% by weight of an ethylenically unsaturated monomer having an acid or acid anhydride function, more preferably of 98.0 to 99.0% by weight of n-butyl acrylate and/or 2-ethylhexyl acrylate and 1.0 to 2.0% by weight of an ethylenically unsaturated monomer having an
  • the pressure-sensitive adhesive may also contain, in addition to any residual monomers present, the tackifiers mentioned below and/or additives such as light stabilizers or age inhibitors in the amounts also stated below.
  • the tackifiers mentioned below and/or additives such as light stabilizers or age inhibitors in the amounts also stated below.
  • no other polymers such as elastomers are present in the pressure-sensitive adhesive, i.e. the polymers of the Pressure-sensitive adhesives consist only of the monomers (a) and (b) in the specified proportions.
  • the pressure-sensitive adhesive is in the form of a dried polymer dispersion, the polymer being composed of: (a) 97.0 to 98.0 wt.% n-butyl acrylate and/or 2-ethylhexyl acrylate, (b) 2.0 to 3.0 wt.% of an ethylenically unsaturated monomer having an acid or acid anhydride function.
  • the polymer preferably consists of 97.2 to 97.7 wt.% n-butyl acrylate and/or 2-ethylhexyl acrylate, preferably n-butyl acrylate, and 2.3 to 2.8 wt.% of an ethylenically unsaturated monomer having an acid or acid anhydride function.
  • Advantageously suitable monomers (b) include, for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, and/or maleic anhydride.
  • the pressure-sensitive adhesives are crosslinker-free.
  • Crosslinker-free within the meaning of this invention means that no compounds capable of crosslinking are added to the pressure-sensitive adhesive.
  • crosslinker refers to chemical compounds capable of linking molecular chains together so that three-dimensional crosslinked structures can be formed from the two-dimensional structures via the formation of intermolecular bridges.
  • Crosslinkers are those compounds—particularly bi- or polyfunctional, usually low-molecular-weight compounds—that, under the selected crosslinking conditions, can react with suitable—particularly functional—groups of the polymers to be crosslinked, thus linking two or more polymers or polymer sites together ("forming bridges") and thus creating a network of the polymer(s) to be crosslinked.
  • crosslinkers are chemical compounds that have two or more identical or different functional groups within the molecule or at both ends of the molecule and can therefore crosslink molecules of identical or different structures.
  • a crosslinker can react with the reactive monomer or reactive resin, as defined above, without resulting in polymerization in the true sense. Unlike the activator, as described above, a crosslinker can be incorporated into the polymer network.
  • the mass application of the adhesive applied to the carrier and/or introduced into the carrier is between 30 g/m 2 and 300 g/m 2 , further advantageously between 40 g/m 2 and 200 g/m 2 , particularly advantageously between 50 g/m 2 and 130 g/m 2 .
  • the introduction into the carrier, in particular nonwoven or fabric carriers, can be carried out by impregnation.
  • the shrink film has a width of 10 mm to 50 mm, preferably 15 mm to 30 mm, in particular 20 ⁇ 2 mm.
  • the shrink film is preferably wrapped spirally around the elongated product with an overlap of 30% to 70%, more preferably 40 to 50%, in particular about 50%.
  • Example 1 Production of a shrink film coated with pressure-sensitive adhesive
  • An aqueous, polymeric dispersion adhesive consisting of 99 wt.%, based on the total weight of the polymer, 1-butyl acrylate monomer and 1 wt.%, based on the total weight of the polymer, acrylic acid is spread onto a siliconized liner using a doctor blade and dried in an oven using a temperature profile ranging from 95°C to 130°C.
  • a stretched, 50 ⁇ m-thick OPS film from RKW SE, Petersaurach, Germany, is then laminated onto the adhesive and wound into a bale.
  • hand rolls measuring 19 mm wide and 15 linear meters long are made up.
  • test sample consisting of 250 individual wires with a wire cross-section of 0.35 mm 2 was bundled into a sample wire set using a 5 cm wide 3M Soft Cast tape, so that the sample wire set had a diameter of 23 ⁇ 5 mm and a length of 300 ⁇ 50 mm.
  • the sample wire harness was spirally wrapped with the stretched shrink film according to Example 1. Another sample wire harness was spirally wrapped with a 20 ⁇ 2 mm wide stretched Nativia NTSS 40 shrink film. Another sample wire harness was spirally wrapped with a stretched Petalabel Rigid PETG TDO G10F22-T52 film, ensuring a 50% overlap. The stiffening material was then shrunk by applying heat energy at a temperature of 120°C. Approximately 3 minutes after activation, the final strength was reached, and the sample was ready for testing.
  • the shrunken sample cable harness was subjected to a bending test to determine the influence of the stiffening material on stiffness.
  • the bending test was performed on a tensile testing machine.
  • the sample cable harness was placed on two jaws spaced 70 mm apart and pressed in the center with a pressure fin to a distance of 30 mm, and then loaded.
  • the force required to deform the measured distance was recorded in Newtons by a tensile testing machine.
  • the test speed was 100 mm/min, both during loading and unloading of the sample cable harness.
  • the test was performed at three different points on the cable harness (beginning, middle, and end). The bending force resulted from the average of the three individual measurements and was evaluated in three categories as follows:
  • Example 3 C-shape test to determine stiffness at different temperatures
  • a test procedure was developed to determine the stiffness of a bent cable sample (C-cable sample bending test).
  • C-cable sample bending test To produce a C-cable sample (see Fig. 1 ), a cable (10) with a cross-section of 0.35 mm 2 is wound 100 times around a holder (1) to form a sample cable harness.
  • the holder (1) has two opposing, semicircular guides (2, 3) with a diameter of 120 mm, which are spaced apart by a distance (A) of approximately 210 mm.
  • the wound cable harness is in Fig. 1 shown.
  • the number of cable windings is 100. This results in a sample cable set with a diameter of 15 ⁇ 5 mm and a circumference of 690 mm.
  • the cable bundle (10) is tied together and secured with cable ties (4, 5, 6, 7, 8, 9) with a tensile force of 210 ⁇ 10 N, so that the cable bundle (10) has sufficient rigidity to prevent deformation after being removed from the holder.
  • a support (11) is positioned between the legs of the cable bundle and also secured with cable ties.
  • the resulting cable bundle (10) is removed from the holder and wrapped with the adhesive tape to be tested (width 19 mm-20 mm) with a 50% overlap. To do this, wrap it around a cable tie (e.g., 6 or 7) on the leg in the direction of the circular segment (6-4 or 7-5). When the wrap reaches cable tie (4) or 5) at the apex of the semicircular segment, remove it, and continue wrapping to the next cable tie (4-8 or 5-9) on the opposite leg. The same procedure is followed on the other side, on the other semicircle segment.
  • a cable tie e.g. 6 or 7
  • the prepared samples are shrunk using thermal energy (120°C). Using side cutters, the samples are cut adjacent to the remaining cable ties to create two "C-shaped" cable samples (C-cable samples), each with an unwrapped section on either side of the semicircular, wrapped section. The cut is made at a distance of the diameter (120 mm) from the apex of the semicircle segment, projected onto the circle center.
  • Loops are tied to each leg end of the specimen using a piece of cable, allowing it to be suspended at one end and a weight attached to the other. The remaining cable ties are now removed, as they could falsify the test results. The distance between the legs is now determined.
  • One of the two samples is stored at room temperature and the other at 60°C.
  • a 1 kg weight is hung on the respective lower leg of the "C-test specimen.” After one hour, the deflection of the cable bundle is recorded (deflection behavior for 1 h at RT or 60°C) and the weight is removed. After one minute, the deflection is determined again (recovery behavior for 1 min at RT or 60°C). After one hour, the deflection is determined and recorded again (recovery behavior for 1 h at RT or 60°C).
  • the determined C-shape deformation values were classified into three categories: highly suitable for the application, limited suitability for the application, and unsuitable for the application.
  • the categories were evaluated as follows:

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Klebeband und ein Verfahren zum Ummanteln von langgestrecktem Gut, insbesondere Kabelsätzen.
  • Seit geraumer Zeit werden in der Industrie Klebebänder zur Herstellung von Kabelbäumen verwendet. Die Klebebebänder werden zum Bündeln einer Vielzahl von elektrischen Leitungen vor dem Einbau oder in bereits montiertem Zustand eingesetzt, um beispielsweise den Raumbedarf des Leitungsbündels durch Bandagieren zu reduzieren und zusätzlich Schutzfunktionen wie Schutz gegen mechanische und/oder thermische Beanspruchung zu erreichen. Gängige Formen von Klebebändern umfassen Folien- oder Textilträger, die in der Regel einseitig mit Haftklebemassen beschichtet sind. Klebebänder zum Ummanteln von langgestreckten Gütern sind beispielsweise aus der EP 1 848 006 A2 , der DE 10 2013 213 726 A1 , und der EP 2 497 805 A1 bekannt.
  • Derzeitige mit Klebeband umwickelte Kabelsätze sind in der Regel flexibel. Dies ist jedoch aus fertigungstechnischen Gründen oft unerwünscht. In der Fertigung werden die Kabelstränge in der Regel zu einem Kabelplan vorgefertigt und dann in das zu bestückende Objekt wie beispielsweise Automobile eingesetzt. Ein Kabelsatzplan entspricht der tatsächlichen räumlichen Anordnung der einzelnen Kabelstränge in dem Kabelsatz, also welcher Kabelstrang an welcher Stelle in welchem Winkel gebogen ist, wo sich Positionen von Abzweigen oder Ausbindungen befinden und mit welchen Steckern die Enden der Kabelstränge belegt sind.
  • Um die einzelnen Stränge des Kabelsatzes in einer bestimmten Form zu halten, so dass sie zum Beispiel im Motorraum um den Motor herumgeführt werden können, ohne mit dem Motor in Kontakt zu kommen, werden um den mit Klebeband umwickelten Kabelbaum üblicherweise nachträglich Spritzgussteile angebracht. Diese Spritzgussteile haben aber den Nachteil, dass ein zusätzlicher Material- und Montageaufwand anfällt.
  • In der WO 2015/004190 A1 wird ein Verfahren zum Ummanteln von langgestrecktem Gut wie insbesondere Leitungen oder Kabelsätzen offenbart, bei dem das langgestreckte Gut mit einem Klebeband mit darauf aufgebrachter aushärtbarer Klebemasse in einer Schraubenlinie oder in axialer Richtung umhüllt wird und die auf dem Klebeband aufgebrachte Klebemasse durch Zufuhr von Strahlungsenergie wie Wärme ausgehärtet wird. Zur thermischen Aushärtung wird dabei eine Temperatur von 175°C angewendet.
  • Nachteilig bei diesem Verfahren ist die hohe Aushärtungstemperatur, die bei der Montage von Kabelsträngen während des Fertigungsprozesses beispielsweise in der Automobilindustrie wenig praktikabel ist, insbesondere weil die oft aus PVC gefertigten Kabelisolierungen beschädigt werden können. Folglich werden bislang Kabelpläne in vorgefertigen Spritzgussformen verlegt. Dies ist mit hohem Fertigungsaufwand verbunden.
  • Daher sind Bänder wünschenswert, die bei höchstens 130°C, bevorzugt höchstens 120°C, weiter bevorzugt zwischen 60°C und 100°C versteifen, damit die Umhüllung von Klebebändern in den Fertigungsprozess der Kabelbäume bzw. Kabelpläne integriert werden kann. Die Klebebänder müssen nach dem Aushärten die geforderten Anforderungen an Formstabilität aufweisen. Andererseits dürfen die Klebemassen nicht schon bei der Lagerung aushärten, da sie ansonsten nicht mehr verwendbar sind. Schließlich soll die Aushärtung innerhalb der Taktzeit des Herstellungsprozesses (ca. 6 min) stattfinden. Ein entsprechendes Verfahren für eine Polycarbodiimid-Folie ist aus der JP H 216253 A bekannt
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Ummanteln von langgestrecktem Gut sowie ein mit dem Verfahren erhältliches Produkt zur Verfügung zu stellen.
  • Zur Lösung der technischen Probleme wird gemäß Anspruch 1 ein Verfahren zum Ummanteln von langgestrecktem Gut wie insbesondere Leitungen oder Kabelsätzen vorgeschlagen, wobei eine verstreckte Schrumpffolie in einer Schraubenlinie um das langgestreckte Gut geführt wird oder das langgestreckte Gut in axialer Richtung von der verstreckten Schrumpffolie umhüllt wird, das langgestreckte Gut mitsamt der umhüllenden Schrumpffolie in die gewünschte Anordnung, insbesondere in den Kabelsatzplan gebracht wird, das langgestreckte Gut in dieser Anordnung gehalten wird und die Schrumpffolie durch die Zufuhr von thermischer Energie bei einer Temperatur von bis zu 130°C zum Schrumpfen gebracht wird. Bevorzugt liegt die Schrumpftemperatur zwischen 100°C und 120°C.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem langgestreckten Gut um einen Kabelstrang, der ein Bündel aus mehreren Kabeln, wie 3 bis 1000 Kabeln, bevorzugt 10 bis 500 Kabeln, insbesondere zwischen 50 und 300 Kabeln umfasst.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung wird eine Schrumpffolie mit einem Längsschrumpf von 30% bis 75%, bevorzugt 50% bis 70% verwendet. Der Schrumpf in Querrichtung spielt nur eine untergeordnete Rolle. Das Schrumpfverhältnis (längs/quer) liegt daher bevorzugt zwischen 80:20 und 50:50. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine Schrumpffolie mit einer Schrumpfkraft von 1,1 N bis 1,8 N verwendet.
  • Die Schrumpffolie kann eine Einschicht- oder Mehrschichtfolie sein. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Schrumpffolie eine Zugfestigkeit von 30 N/mm2 bis 1500 N/mm2, bevorzugt von 100 N/mm2 bis 500 N/mm2 in Längsrichtung auf. Die Zugfestigkeit wird bestimmt nach DIN-EN-ISO 527-3/2/300.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung wird die Schrumpffolie zunächst mindestens in Längsrichtung orientiert, vorzugsweise bei einer Temperatur von 10°C bis 60°C unterhalb des Schmelzpunkts der Schrumpffolie, bevor sie das langgestreckte Gut umhüllt. Es ist weiter bevorzugt, dass die Schrumpffolien mit einer Streckrate von 1:1,5 bis 1:10 mindestens in Längsrichtung orientiert werden.
  • Schrumpffolien sind Polymerfolien, die bei Wärmeanwendung in einer oder beiden Richtungen schrumpfen. Sie werden in großem Umfang als Verpackungs- und Umhüllungsmaterialien sowohl für große als auch kleine Produkte (z.B. Paletten für die Industrie, Flaschen, Magazine usw.) verwendet, wobei dickere Folien im allgemeinen für größere Gegenstände und dünnere Folien für kleinere Gegenstände verwendet werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Schrumpffolie ein Polymer, das ausgewählt ist aus orientiertem Polystyrol (OPS-Folien) oder aus Polymilchsäuren (PLA-Folien). Nicht erfindungsgemäße Ausführungsformen sind Polyvinylchlorid (PVC-Folien), Polyethylen (PE-Folien), wie Polyethylen mit niedriger Dichte (LDPE) wie in der DE 60 304 353 T2 beschrieben, auf die hier Bezug genommen wird, oder Polyethylen mit mittlerer Dichte (MDPE), Ethylencopolymeren, insbesondere Ethylen-α-Olefin-Copolymeren, Polyestern wie Polyethylenterephthalat (PET-Folien). Die Schrumpffolien weisen bevorzugt eine Dicke von 20 µm bis 100 µm, bevorzugter von 30 µm bis 60 µm auf.
  • Eine geeignete Polymilchsäure-Schrumpffolie ist beispielsweise unter dem Handelsnamen Nativia® NTSS von Taghleef Industries, Vereinigte Arabische Emirate, erhältlich.
  • Erfindungsgemäß umfasst die Schrumpffolie zusätzlich noch einen Haftklebstoff, so dass das Band nach dem Umwickeln und vor dem Schrumpfen auf dem langgestreckten Gut fixiert ist.
  • Der Haftklebstoff ist eine Haftklebemasse, also eine Klebemasse, die bereits unter relativ schwachem Andruck eine dauerhafte Verbindung mit fast allen Haftgründen erlaubt und nach Gebrauch im Wesentlichen rückstandsfrei vom Haftgrund wieder abgelöst werden kann. Eine Haftklebemasse wirkt bei Raumtemperatur permanent haftklebrig, weist also eine hinreichend geringe Viskosität und eine hohe Anfassklebrigkeit auf, so dass sie die Oberfläche des jeweiligen Klebegrunds bereits bei geringem Andruck benetzt. Die Verklebbarkeit der Klebemasse beruht auf ihren adhäsiven Eigenschaften und die Wiederablösbarkeit auf ihren kohäsiven Eigenschaften.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird als Haftklebstoff eine Strukturklebemasse (Konstruktionsklebstoff, Montageklebstoff) verwendet (siehe Römpp, Georg Thieme Verlag, Dokumentkennung RD-19-04489, letzte Aktualisierung: September 2012). Nach DIN EN 923: 2006-01 sind Strukturklebstoffe Klebstoffe, die Klebverbindungen bilden, die in einem Gefüge für eine vorgegebene längere Zeitspanne eine festgelegte Festigkeit beibehalten können (nach ASTM-Definition: "bonding agents used for transferring required loads between adherends exposed to Service environments typical for the structure involved"). Es sind also Klebstoffe für chemisch und physikalisch hoch beanspruchbare Klebungen, die im ausgehärteten Zustand zur Verfestigung der geklebten Substrate beitragen und zur Herstellung von Konstruktionen aus Metallen, Keramik, Beton, Holz oder verstärkten Kunststoffen verwendet werden. Die Strukturklebstoffe basieren insbesondere auf Reaktionsklebstoffen (Phenolharze, Epoxidharze, Polyimide, Polyurethane und andere).
  • Bekannt sind Haftklebstoffe, wie sie in den veröffentlichten europäischen Patentanmeldungen EP 2 520 627 A1 , EP 2 522 705 A1 , EP 2 520 628 A1 , EP 2 695 926 A1 , EP 2 520 629 A1 und EP 3 433 330 A1 beschrieben werden, auf die hier diesbezüglich Bezug genommen wird.
  • Gemäß einer ersten Ausführungsform liegt die Haftklebemasse in Form einer getrockneten Polymerdispersion vor, wobei das Polymer aufgebaut ist aus: 5 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 22 Gew.-% Ethylen, 30 bis 69 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 60 Gew.-% Alkylacrylatester mit C4- bis C12-Alkylresten, 20 bis 55 Gew.-%, vorzugsweise 28 bis 38 Gew.-% Vinylacetat, 0 bis 10 Gew.-% andere ethylenisch ungesättigte Verbindungen und die Haftklebemasse zwischen 15 und 100 Gewichtsteile eines Klebrigmachers (bezogen auf die Masse der getrockneten Polymerdispersion) enthält, wie in EP 2 520 627 A1 beschrieben. Bevorzugt handelt es sich bei dem Alkylacrylatester um n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexyl-acrylat. Andere ethylenisch ungesättigte Verbindungen umfassen Alkyl(meth)acrylate, bevorzugt C1- bis C20-Alkyl(meth)acrylate mit Ausnahme der die Alkylacrylatester mit C4- bis C12-Alkylresten bildenden Monomere, aromatische Vinylmonomere wie Styrol, α-Methylstyrol und Vinyltoluol, C1- bis C10-Hydroxyalkyl(meth)acrylate wie insbesondere Hydroxyethyl- oder Hydroxypropyl(meth)acrylat, Vinylester aus bis zu 20 Kohlenstoffatomen enthaltenden Carbonsäuren wie Vinyllaurat, Vinylether aus bis zu 10 Kohlenstoffatomen enthaltenden Alkoholen wie Vinylmethylether oder Vinylisobutylether, Vinylhalogenide wie Vinylchlorid oder Vinylidendichlorid, Säureamide wie Acrylamid oder Methacrylamid und ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen wie Propen, Butadien, Isopren, 1-Hexen oder 1-Octen oder deren Mischungen. Darüber hinaus können dem Polymer als Monomer weiterhin vorteilhafterweise ein di- oder mehrfunktionelles Monomer zugesetzt sein, und zwar vorzugsweise zu 0 bis 2 Gew.-% und besonders vorzugsweise zu 0 bis 1 Gew.-%. Beispiele für mehrfunktionale ethylenisch ungesättigte Monomere (e) sind Divinylbenzol, Alkyldiacrylate wie 1,2-Ethylenglykoldiacrylat, 1,4-Butandioldiacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat, 1,8-Octandioldiacrylat oder 1,12-Dodecandioldiacrylat, Triacrylate wie Trimethylolpropantri-acrylat und Tetraacrylate wie Pentaerythritoltetraacrylat. Die Polymerdispersion wird hergestellt durch das Verfahren der Emulsionspolymerisation der genannten Komponenten. Ausführliche Beschreibungen der Einsatzstoffe sowie der Herstellungsverfahren findet man in EP 0 017 986 B1 sowie EP 0 185 356 B1 .
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt die Haftklebemasse in Form einer getrockneten Polymerdispersion vor, wobei das Polymer aufgebaut ist aus: (a) 90 bis 99 Gew.-% n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexylacrylat, bevorzugt 2-Ethylhexylacrylat, (b) 0 bis 10 Gew.-% eines ethylenisch ungesättigten Monomers mit einer Säure- oder Säureanhydridfunktion, (c) 10 bis 1 Gew.-% eines oder mehreren von (a) und (b) verschiedenen ethylenisch ungesättigten monofunktionellen Monomeren, wie Acrylnitril und/oder Methacrylnitril, (d) 0 bis 1 Gew.-% eines di- oder mehrfunktionellen Monomers und die Haftklebemasse zwischen 15 und 100 Gewichtsteile eines Klebrigmachers (bezogen auf die Masse der getrockneten Polymerdispersion) enthält, wie in EP 2 522 705 A1 beschrieben. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung umfasst also eine Mischung aus 2-Ethylhexylacrylat als Monomer (a) und Acrylnitril als Monomer (c). Als Monomer (b) kommen vorteilhaft in Betracht zum Beispiel Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und/oder Maleinsäureanhydrid. Bevorzugt sind Acrylsäure oder Methacrylsäure, gegebenenfalls die Mischung aus beiden. Beispiele für mehrfunktionale ethylenisch ungesättigte Monomere (d) sind Divinylbenzol, Alkyldiacrylate wie 1,2-Ethylenglykoldiacrylat, 1,4-Butandioldiacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat, 1,8-Octandioldiacrylat oder 1,12-Dodecandioldiacrylat, Triacrylate wie Trimethylolpropantriacrylat und Tetraacrylate wie Pentaerythritoltetraacrylat. Die Polymerdispersion wird hergestellt durch das Verfahren der Emulsionspolymerisation der genannten Komponenten. Beschreibungen dieses Verfahrens werden zum Beispiel gegeben in der EP 1 378 527 B1 beschrieben.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt die Haftklebemasse in Form einer getrockneten Polymerdispersion vor, wobei das Polymer aufgebaut ist aus: (a) 40 bis 90 Gew.-% n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexylacrylat, bevorzugt (b) 2-Ethylhexyl-acrylat, 0 bis 10 Gew.-% eines ethylenisch ungesättigten Monomers mit einer Säure- oder Säureanhydridfunktion, (c) 60 bis 10 Gew.-% eines oder mehreren von (a) und (b) verschiedenen ethylenisch ungesättigten monofunktionellen Monomeren, (d) 0 bis 1 Gew.-% eines di- oder mehrfunktionellen Monomers und die Haftklebemasse zwischen 15 und 100 Gewichtsteile eines Klebrigmachers (bezogen auf die Masse der getrockneten Polymerdispersion) enthält, wie in EP 2 520 628 A1 beschrieben. Als Monomer (b) kommen vorteilhaft in Betracht zum Beispiel Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und/oder Maleinsäureanhydrid. Bevorzugt sind Acrylsäure oder Methacrylsäure, gegebenenfalls die Mischung aus beiden. Unter Monomere (c) fallen Alkyl(meth)acrylate, bevorzugt C1- bis C20-Alkyl(meth)acrylate mit Ausnahme der (a) bildenden Monomere, aromatische Vinylmonomere wie Styrol, α-Methylstyrol und Vinyltoluol, C1- bis C10-Hydroxyalkyl-(meth)acrylate wie insbesondere Hydroxyethyl- oder Hydroxy-propyl(meth)acrylat, Vinylester aus bis zu 20 Kohlenstoffatomen enthaltenden Carbonsäuren wie Vinylacetat oder Vinyllaurat, Vinylether aus bis zu 10 Kohlenstoffatomen enthaltenden Alkoholen wie Vinylmethylether oder Vinylisobutylether, Vinylhalogenide wie Vinylchlorid oder Vinylidendichlorid, Säureamide wie Acrylamid oder Methacrylamid und ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen wie Ethylen, Propen, Butadien, Isopren, 1-Hexen oder 1-Octen. Besonders bevorzugt ist Ethylacrylat. Beispiele für mehrfunktionale ethylenisch ungesättigte Monomere (d) sind Divinylbenzol, Alkyldiacrylate wie 1,2-Ethylenglykoldiacrylat, 1,4-Butandioldiacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat, 1,8-Octandioldiacrylat oder 1,12-Dodecandioldiacrylat, Triacrylate wie Trimethylolpropantriacrylat und Tetraacrylate wie Pentaerythritoltetraacrylat. Die Polymerdispersion wird hergestellt durch das Verfahren der Emulsionspolymerisation der genannten Komponenten. Beschreibungen dieses Verfahrens werden zum Beispiel gegeben in der EP 1 378 527 B1 beschrieben.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt die Haftklebemasse in Form einer getrockneten und Elektronenstrahl (ESH) vernetzten polymeren Acrylatdispersion, insbesondere einer wässrigen Acrylatdisperion, bevorzugt mit einem Gelwert von größer gleich 40 %, bestimmt mittels Soxhlet-Extraktion, wobei die polymere Acrylatdispersion Polymere umfasst, die aufgebaut sind aus (a) monomeren Acrylaten und optional (b) ethylenisch ungesättigten Comonomeren, die keine Acrylate sind, wobei die Haftklebemasse zwischen 15 und 100 Gewichtsteile eines Klebrigmachers (bezogen auf die Masse der getrockneten polymeren Dispersion) enthält, wie in EP 2 695 926 A1 beschrieben.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Haftklebemasse eine Scherviskosität ei einer Temperatur von 25°C während der Beschichtung aus Dispersion 200 bis 100.000 Pa·s bei einer Schergeschwindigkeit von 10-2 s-1 und 0,1 bis 10 Pa·s bei einer Schergeschwindigkeit von 100 s-1 auf. Die Haftklebemasse besteht vorzugsweise aus einer wässrigen Acrylatdispersion, also einem in Wasser fein dispergierten Polyacrylsäureester mit Haftklebeeigenschaften, wie sie zum Beispiel im Handbook of Pressure Sensitive Technology von D. Satas beschrieben sind. Acrylathaftklebemassen sind typischerweise radikalisch polymerisierte Copolymere aus Acrylsäurealkylestern oder Methacrylsäurealkylestern von C1- bis C20-Alkoholen wie zum Beispiel Methylacrylat, Ethyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, t-Butyl(meth)acrylat, Cyclohexyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, n-Octyl(meth)acrylat, iso-Octyl(meth)-acrylat, n-Decyl(meth)acrylat, n-Dodecyl(meth)acrylat, Tetradecyl-(meth)acrylat, Lauryl(meth)acrylat, Oleyl(meth)acrylat, Palmityl-(meth)acrylat und Stearyl(meth)acrylat neben weiteren (Meth)acrylsäureestern wie Isobornyl(meth)acrylat, Benzyl(meth)-acrylat, Phenyl(meth)acrylat und 2-Bromoethyl(meth)acrylat, Alkoxyalkyl(meth)acrylate wie Ethoxyethyl(meth)acrylat. Weiterhin fallen darunter Ester von ethylenisch ungesättigten Di- und Tricarbonsäuren und Anhydriden wie Ethylmaleat, Dimethylfumarat und Ethyl-methylitaconat. Ebenfalls fallen vinylaromatische Monomere wie zum Beispiel Styrol, Vinyltoluol, Methylstyrol, n-Butylstyrol, Decylstyrol darunter, wie in der EP 2 520 629 A1 beschrieben.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt die Haftklebemasse in Form einer getrockneten Polymerdispersion vor, wobei das Polymer aufgebaut ist aus: (a) 95,0 bis 100,0 Gew.-% n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexylacrylat und (b) 0,0 bis 5,0 Gew.-% eines ethylenisch ungesättigten Monomers mit einer Säure- oder Säureanhydridfunktion, wie in der EP 2 433 330 A1 beschrieben. Vorzugsweise besteht das Polymer aus 95,0 bis 99,5 Gew.-% n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexylacrylat und 0,5 bis 5 Gew.-% eines ethylenisch ungesättigten Monomers mit einer Säure- oder Säureanhydridfunktion, weiter vorzugsweise aus 98,0 bis 99,0 Gew.-% n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexylacrylat und 1,0 bis 2,0 Gew.-% eines ethylenisch ungesättigten Monomers mit einer Säure- oder Säureanhydridfunktion. Neben den aufgeführten Acrylatpolymeren können der Haftklebemasse neben gegebenenfalls vorhandenen Restmonomeren zusätzlich die weiter unten erwähnten Klebrigmacher und/oder Zuschlagstoffe wie Lichtschutz- oder Alterungsschutzmitteln in den ebenfalls unten genannten Mengen zugesetzt werden. Insbesondere sind keine weiteren Polymere wie Elastomere in der Haftklebemasse enthalten, das heißt, das die Polymere der Haftklebemasse bestehen nur aus den Monomeren (a) und (b) in den angegebenen Mengenverhältnissen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt die Haftklebemasse in Form einer getrockneten und Polymerdispersion vor, wobei das Polymer aufgebaut ist aus: (a) 97,0 bis 98,0 Gew.-% n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexylacrylat, (b) 2,0 bis 3,0 Gew.-% eines ethylenisch ungesättigten Monomers mit einer Säure- oder Säureanhydrid-funktion. Vorzugsweise besteht das Polymer aus 97,2 bis 97,7 Gew.-% n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexylacrylat, beborzugt n-Butylacrylat, und 2,3 bis 2,8 Gew.-% eines ethylenisch ungesättigten Monomers mit einer Säure- oder Säureanhydridfunktion. Als Monomer (b) kommen vorteilhaft in Betracht zum Beispiel Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und/oder Maleinsäureanhydrid.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Haftklebemassen verntzerfrei. "Vernetzerfrei" im Sinne dieser Erfindung bedeutet, dass der Haftklebemasse keine zur Vernetzung befähigten Verbindungen zugesetzt werden. Wie hier verwendet, steht der Begriff Vernetzer für chemische Verbindungen, die imstande sind, Molekülketten miteinander zu verbinden, damit sich aus den zweidimensionalen Strukturen über Ausbildung intermolekularer Brücken dreidimensional-vernetzte Strukturen bilden können. Vernetzer sind solche - insbesondere bi- oder polyfunktionelle, meist niedermolekulare - Verbindungen, die unter den gewählten Vernetzungsbedingungen mit geeigneten - insbesondere funktionellen - Gruppen der zu vernetzenden Polymere reagieren können, somit zwei oder mehrere Polymere oder Polymerstellen miteinander verknüpfen ("Brücken" bilden) und somit ein Netzwerk aus dem zu vernetzenden Polymer beziehungsweise den zu vernetzenden Polymeren schaffen. Hierdurch kommt es in der Regel zur Kohäsionserhöhung. Typische Beispiele für Vernetzer sind chemische Verbindungen, die innerhalb des Moleküls oder an den beiden Molekülenden zwei oder mehr gleiche oder unterschiedliche funktionelle Gruppen aufweisen und folglich Moleküle gleicher oder auch unterschiedlicher Strukturen miteinander vernetzen können. Außerdem kann ein Vernetzer mit dem reaktiven Monomer oder Reaktivharz, wie oben definiert, reagieren, ohne dass es dabei zu einer Polymerisation im eigentlichen Sinne kommt. Denn im Gegensatz zum Aktivator, wie oben beschrieben, kann ein Vernetzer in das Polymer-Netzwerk eingebaut werden.
  • Vorteilhaft liegt der Masseauftrag der auf den Träger aufgebrachten und/oder in den Träger eingebrachten Klebemasse zwischen 30 g/m2 und 300 g/m2, weiter vorteilhaft zwischen 40 g/m2 und 200 g/m2, besonders vorteilhaft zwischen 50 g/m2 und 130 g/m2. Das Einbringen in den Träger, insbesondere Vlies- oder Gewebeträger kann durch Tränken erfolgen.
  • In einer Ausführungsform hat die Schrumpffolie eine Breite von 10 mm bis 50 mm, bevorzugt 15 mm bis 30 mm, insbesondere 20±2 mm.
  • Die Schrumpffolie wird vorzugsweise spiralförmig mit einer Überlappung von 30% bis 70%, bevorzugter 40 bis 50%, insbesondere etwa 50% um das langgestreckte Gut umwickelt.
    • Beispiele: Beispiel 1 - Herstellung einer mit Haftklebemasse beschichteten Schrumpffolie
  • Eine wässrige, polymere Dispersionsklebmasse aus 99 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers, 1-Butylacrylat-Monomer und 1 Gew.-% , bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers, Acrylsäure wird mittels Rakel auf einen silikonisierten Liner ausgestrichen und im Ofen mittels Temperaturprofil von 95°C bis 130°C getrocknet. Anschließend wird eine verstreckte, 50 µm dicke OPS-Folie der Firma RKW SE, Petersaurach, Deutschland, auf die Klebmasse kaschiert und zu einem Ballen gewickelt. Im letzten Schritt werden Handrollen mit einer Abmessung von 19 mm Breite und 15 Laufmeter konfektioniert.
    • Beispiel 2 - Biegeprüfung zur Ermittlung der Steifigkeit
  • Ein Prüfmuster, bestehend aus 250 Einzelleitungen mit einem Leitungsquerschnitt von 0,35 mm2, wurde mithilfe eines 5 cm breiten 3M Soft Cast-Band zu einem Musterleitungssatz gebündelt, so dass der Musterleitungssatz einen Durchmesser von 23±5 mm und eine Länge von 300±50 mm aufwies.
  • Der Musterleitungssatz wurde mit der verstreckten Schrumpffolie gemäß Beispiel 1 spiralförmig umwickelt, ein weiterer Musterleitungssatz wurde mit einer 20±2 mm breiten, verstreckten Nativia NTSS 40-Schrumpffolie spiralförmig umwickelt und ein weiterer Musterleitungssatz wurde mit einer verstreckten Petalabel Rigid PETG TDO G10F22-T52-Folie spiralförmig umwickelt, wobei ein Überlapp von 50% gewährleistet wurde. Anschließend wurde das versteifende Material mittels Zufuhr von Wärmeenergie bei einer Temperatur von 120°C geschrumpft. Ca. 3 Min nach der Aktivierung wurde die Endfestigkeit erreicht und das Muster konnte getestet werden.
  • Der geschrumpfte Musterleitungssatz wurde einer Biegeprüfung unterzogen, um den Einfluss des versteifenden Materials auf die Steifigkeit zu bestimmen. Die Biegeprüfung wurde an einer Zugprüfmaschine vorgenommen. Dafür wurde der Musterleitungssatz auf zwei Backen mit einem Abstand von 70 mm gelegt und mittig mit einer Druckfinne um einen Weg von 30 mm eingedrückt und belastet. Die für die Verformung des Messwegs nötige Kraft wurde von einer Zugprüfmaschine in Newton aufgezeichnet. Die Prüfgeschwindigkeit betrug 100 mm/min, sowohl bei der Belastung, als auch bei der Entlastung des Musterleitungssatzes. Die Prüfung wurde an 3 verschiedenen Stellen des Leitungssatzes (Anfang, Mitte und Ende) durchgeführt. Die Biegekraft resultiert aus dem Mittelwert der drei Einzelmessungen und wurde in drei Kategorien wie folgt bewertet:
    • Bewertungskategorien 3-Punkt Biegeversuch:
    • +
    gut geeignet für die Anwendung (500-750 N)
    O
    eingeschränkt geeignet für die Anwendung (400-500 N und 700-800 N)
    -
    nicht geeignet für die Anwendung (< 400 und > 800 N)
  • Zum Vergleich wurde ein kommerziell erhältliches Klebeband, tesa® 51036, dem gleichen Versuch unterworfen. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 1 aufgeführt.
    • Beispiel 3 - C-Form-Prüfung zur Ermittlung der Steifigkeit bei unterschiedlichen Temperaturen
  • Zur Ermittlung der Steifigkeit eines gebogenen Kabelmusters wurde ein Testverfahren entwickelt (C-Kabelmuster-Biegeprüfung). Zur Herstellung eines C-Kabelmusters (siehe Fig. 1) wird eine Kabelleitung (10) mit einem Leitungsquerschnitt von 0,35 mm2 100 mal um eine Halterung (1) zu einem Musterleitungssatz gewickelt. Die Halterung (1) weist zwei gegenüberliegende, halbkreisförmige Führungen (2, 3) mit einem Durchmesser von 120 mm auf, die mit einem Abstand (A) von etwa 210 mm beabstandet sind. Der gewickelte Kabelsatz ist in Fig. 1 dargestellt.
  • Die Zahl der Kabelwicklungen beträgt 100. Es entsteht ein Musterleitungssatz mit einem Durchmesser von 15±5 mm und einem Umfang von 690 mm. An den Apizes der Halbkreissegmente und an jeweils zwei Geradenabschnitten (Schenkeln) wird das Kabelbündel (10) mit Kabelbindern (4, 5, 6, 7, 8, 9) mit einer Zugkraft von 210±10 N zusammengeschnürt und fixiert, so dass das das Kabelbündel (10) nach Herausnahme aus der Halterung eine ausreichende Steifigkeit besitzt, um sich nicht zu verformen. Um sie Steifigkeit des Kabelbündels (10) weiter zu verbessern, wird zwischen den Schenkeln des Kabelbündels eine Stütze (11) positioniert und ebenfalls mit Kabelbindern fixiert.
  • Das so hergestellte Kabelbündel (10) wird aus der Halterung herausgenommen und mit dem zu prüfenden Klebeband (Breite 19 mm-20 mm) mit einer 50%igen Überlappung umwickelt. Dazu wird mit der Umwicklung an einem Kabelbinder (z.B. 6 oder (7)) des Schenkels in Richtung Kreissegment ((6)->(4) oder (7)->(5)) begonnen. Wenn die Umwicklung den Kabelbinder (4) bzw. (5) am Apex des Halbkreissegments erreicht, wird dieser entfernt und die Wicklung bis zum nächsten Kabelbinder ((4)->(8) bzw. (5)->(9)) des gegenüberliegenden Schenkels fortgeführt. Genauso wird auch an der anderen Seite, am anderen Halbkreissegment verfahren.
  • Die so präparierten Muster werden unter Anwendung von thermischer Energie (120°C) geschrumpft. Mit einem Seitenschneider werden die Muster, benachbart zu den noch vorhandenen Kabelbindern geschnitten, um zwei "C-förmige" Kabelmuster (C-Kabelmuster) zu erhalten, die an beiden Seiten des halbkreisförmigen, umwickelten Abschnitts jeweils auch einen nicht umwickelten Abschnitt aufweisen. Der Schnitt erfolgt im Abstand des Durchmessers (120 mm) vom Apex des Halbkreissegments, projiziert auf die Kreismitte.
  • Mit je einem Stück Kabel werden Schlaufen an die Schenkelenden der Muster gebunden, damit sie an dem einen Ende aufgehängt und am anderen Ende ein Gewicht angehängt werden kann. Die verbliebenen Kabelbinder werden jetzt entfernt, da sie das Prüfergebnis verfälschen können. Der Abstand zwischen den Schenkeln wird nun bestimmt.
  • Eines der beiden Muster wird unter Raumtemperatur gelagert und das andere bei 60°C.
  • An den jeweiligen unteren Schenkel des "C-Prüflings" wird ein 1 kg-Gewicht gehängt. Nach einer Stunde wird die Auslenkung des Kabelbündels notiert (Auslenkverhalten 1 h bei RT bzw. 60°C) und das Gewicht entfernt. Nach einer Minute wird die Auslenkung erneut bestimmt (Rückstellverhalten 1 min bei RT bzw. 60°C). Nach einer Stunde wird die Auslenkung dann wieder bestimmt und notiert (Rückstellverhalten 1 h bei RT bzw. 60°C).
  • Die ermittelten Werte der C-Form-Verformung wurden in drei Kategorien eingestuft, gut geeignet für die Anwendung, eingeschränkt geeignet für die Anwendung und nicht geeignet für die Anwendung. Die Kategorien wurden wie folgt bewertet:
    • Bewertungskategorien C-Form-Biegeversuch (Raumtemperatur):
    • +
    gut geeignet für die Anwendung (< 15% Auslenkung)
    O
    eingeschränkt geeignet für die Anwendung (>15-30%)
    -
    nicht geeignet für die Anwendung (>30%)
    Bewertungskategorien C-Form-Biegeversuch (60°C):
    • +
    gut geeignet für die Anwendung (< 25% Auslenkung)
    O
    eingeschränkt geeignet für die Anwendung (>25-40%)
    -
    nicht geeignet für die Anwendung (>40%)
    Bewertungskategorien C-Form-Biegeversuch (Rückstellverhalten bei RT und 60°C):
    • +
    gut geeignet für die Anwendung (< 10% Auslenkung)
    O
    eingeschränkt geeignet für die Anwendung (10-30%)
    -
    nicht geeignet für die Anwendung (>30%)
  • Zum Vergleich wurde ein kommerziell erhältliches Klebeband, tesa® 51036, dem gleichen Versuch unterworfen. Die Ergebnisse sind ebenfalls in der nachfolgenden Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1:
    3-Punkt Biegeversuch C-Form-Verformung bei RT C-Form-Rückstellverhalten bei RT
    OPS 50 + + +
    Nativia NTSS 40 + + +
    Rigid PETG TDO G10F22-T52 - - -
    tesa® 51036 - - -
    C-Form-Verformung bei 60°C C-Form-Rückstellverhalten bei 60°C
    OPS 50 + +
    Nativia NTSS 40 + +
    Rigid PETG TDO G10F22-T52 - -
    tesa® 51036 - -
    • Legende:
    • +
    gut geeignet für die Anwendung
    o
    eingeschränkt geeignet für die Anwendung
    -
    nicht geeignet für die Anwendung

Claims (7)

  1. Verfahren zum Ummanteln von langgestrecktem Gut wie insbesondere Leitungen oder Kabelsätzen, wobei eine verstreckte Schrumpffolie in einer Schraubenlinie um das langgestreckte Gut geführt wird oder das langgestreckte Gut in axialer Richtung von der verstreckten Schrumpffolie umhüllt wird, das langgestreckte Gut mitsamt der umhüllenden Schrumpffolie in die gewünschte Anordnung, insbesondere in den Kabelsatzplan gebracht wird, das langgestreckte Gut in dieser Anordnung gehalten wird und die Schrumpffolie durch die Zufuhr von thermischer Energie bei einer Temperatur von bis zu 130°C zum Schrumpfen gebracht wird,
    wobei die Schrumpffolie zusätzlich noch einen Haftklebstoff umfasst ,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Polymer der Schrumpffolie ausgewählt ist aus orientiertem Polystyrol oder Polymilchsäuren.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrumpffolie durch die Zufuhr von thermischer Energie bei einer Temperatur von 55°C bis zu 120°C zum Schrumpfen gebracht wird.
  3. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrumpffolie mindestens in Längsrichtung orientiert wird, bevor sie das langgestreckte Gut umhüllt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrumpffolie bei einer Temperatur von 10°C bis 60°C unterhalb des Schmelzpunkts der Schrumpffolie orientiert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrumpffolie mit einer Streckrate von 1:1,5 bis 1:10 mindestens in Längsrichtung orientiert wird.
  6. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrumpffolie eine Breite von 10 mm bis 50 mm aufweist.
  7. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrumpffolie spiralförmig mit einer Überlappung von 30% bis 70% um das langgestreckte Gut umwickelt wird.
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